DE2726384A1

DE2726384A1 - Flash butt welding of workpieces - where electronic comparator circuit keeps electric power at desired working point

Info

Publication number: DE2726384A1
Application number: DE19772726384
Authority: DE
Inventors: Juergen Prof Dr Ing Ruge
Original assignee: RUGE JUERGEN
Current assignee: RUGE JUERGEN
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1978-12-21

Abstract

The process is stabilised while the workpieces are moving together at variable speed along a fixed path/time curve, by measuring an actual value (Ia) representing the electric power or the effective electric current. Value (Ia) is compared with at least two preadjustable reference values (I1, I2) and, if a critical value is reached, the current is automatically altered. The pref. welding machiens include meter feeding signal (Ia) into an electronic comparator using a trigger circuit fed with values (I1, I2); and the comparator actuates an ignitron supplying the machine with two power stages. The occurrence of short circuits is eliminated; and there is virtually no delay in controlling the process even when using a low idling voltage.

Description

Verfahren und Anordnung zum Stabilisieren des Abbrennvorganges Method and arrangement for stabilizing the burning process

beim Zusammenschweißen von Werkstückteilen auf dem Wege des Abbrennstumpfschweißens" Abbrennstumpfschweißens" Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Stabilisieren des Abbrennvorganges beim Zusammenschweißen von Werkstückteilen auf dem Wege des Abbrennstumpfschweißens, bei dem die Werkstückteile mit sich ändernder Geschwindigkeit einander genähert werden und zur Regelung des Abbrennvorganges die elektrische Wirkleistung oder der Effektivwert des Schweißstromes der Schweißmaschine als Regelgröße verwendet wird. when welding together workpiece parts by means of flash butt welding " Flash butt welding "The invention relates to a method and an arrangement to stabilize the burning process when welding workpiece parts together on the way of flash butt welding, in which the workpiece parts change with Speed are approached to each other and to regulate the burning process active electrical power or the rms value of the welding current of the welding machine is used as a controlled variable.

Für das Abbrennstumpfschweißen ist charakteristisch, daß die zwei Werkstfickhälften mit Hilfe eines Schlittens oder dgl. Vorschubeinrichtung stumpf gegeneinander gefahren werden, wobei ein durch die Stoßstelle fließender elektrischer Strom die Erwärmung des Kontaktbereiches auf Schweißtemperatur bewirkt. Nach dem in mehreren Reversierspielen durchgeführten Vorwärmen erfolgt ein Abbrennen des Materials an den sich bereits berührenden Stellen, bis schließlich die gesamte vorgesehene Verbindungsfläche oder - Grenzfläche entsprechend erwärmt ist. Die Verschweißung erfolgt durch Zusammenstauchen der erwärmten Stoßstelle. It is characteristic of flash butt welding that the two Werkstfickhälften with the help of a slide or similar. Feed device blunt be driven against each other, with an electrical flowing through the joint Electricity causes the contact area to be heated to the welding temperature. After this Preheating carried out in several reversing cycles causes the Material in the already touching places, until finally the entire intended Connection surface or interface is heated accordingly. The welding takes place by compressing the heated joint.

Um einen zufriedenstellenden Abbrennvorgang vor dem eigentlichen Stauchen zu erzielen, müssen die sekundäre Leerlaufspannung des Schweißtransformators sowie die Vorschubgeschwindigkeit der gegeneinanderbewegten Werkstflckhälften oder -teile aufeinander abgestimmt werden. Bei dieser Abstimmung ist zu beachten, daß die Vorschubgeschwindigkeit oder Annäherungsgeschwindigkeit zum Ende des Abbrennvorganges hin ansteigen muß. Außerdem soll die Leerlaufspannung so gering wie möglich sein.To ensure a satisfactory burning process before the actual upsetting To achieve this, you need the secondary open circuit voltage of the welding transformer as well the feed rate of the workpiece halves or parts moving against one another be coordinated. With this coordination it should be noted that the feed rate or approach speed must increase towards the end of the burning process. In addition, the open circuit voltage should be as low as possible.

Die in den beiden Werkzeugteilen erzeugte elektrische Wirkleistung kann als Kontroll- und Regelgröße verwendet werden.The active electrical power generated in the two tool parts can be used as a control and regulation variable.

Die elektrische Wirkleistung läßt sich durch Variieren der Leerlaufspannung beeinflussen.The active electrical power can be adjusted by varying the open circuit voltage influence.

Es ist möglich, die Annäherungsgeschwindigkeit. oder Schlittengeschwindigkeit während des Abbrennvorganges in Abhängigkeit von der Schweißleistung zu regeln (vgl. DT-PS 1 929 494).It is possible to adjust the approach speed. or carriage speed to be regulated during the burn-off process depending on the welding performance (cf. DT-PS 1 929 494).

Bei einer Abbrennstumpfschweißmaschine liegt der Arbeitspunkt in dem ansteigenden Bereich der Wirkleistungskennlinie der Schweißmaschine. Da der Belastungswiderstand beim Abbrennvorgang Schwankungen unterliegt, wandert der Arbeitspunkt der Schweißmaschine auf dem ansteigenden Bereich der Wirkleistungskennlinie hin und her (vgl. K. Kleß Elektrische Betriebskennlinien von Widerstandsschweißmaschinen Schweißen und Schneiden 28 (1976) 5. 9-13).In the case of a flash butt welding machine, the operating point is increasing range of the active power characteristic of the welding machine. Because the load resistance If the burning process is subject to fluctuations, the operating point of the welding machine moves back and forth on the rising area of the active power characteristic (cf. K. Kleß Electrical operating characteristics of resistance welding machines welding and cutting 28 (1976) pp. 9-13).

Aufgrund eines Selbstregeleffektes stellt sich nach geringfügigen Störungen ein stabiler Arbeitspunkt schließlich wieder ein.Due to a self-regulating effect, it arises after minor Malfunctions a stable working point finally re-established.

Berücksichtigt man die steigende Annäherungsgeschwindigkeit zum Ende des Abbrennvorganges hin, so wandert der Arbeitspunkt auf der Wirkleistungskennlinie der Schweißmaschine in Richtung auf deren größten Wert hin. Solange dieser höchste Punkt der Wirkleistungskennlinie nicht erreicht wird, erfolgt der Abbrennvorgang stabil. Wandert jedoch der Arbeitspunkt über den höchsten Punkt hinaus in den abfallenden Bereich der Wirkleistungskennlinie hinein, so kann der Abbrennvorgang durch einen Kurzschluß zwischen den beiden Werkstückteilen zum Ersticken kommen.Taking into account the increasing speed of approach towards the end of the burn-off process, the operating point moves on the active power characteristic the welding machine towards its greatest value. As long as this highest Point of the active power characteristic is not reached, the burn-off process takes place stable. However, if the working point moves beyond the highest point into the sloping one Area of the active power characteristic, the burn-off process can be carried out by a Short circuit between the two workpiece parts can cause suffocation.

Sorgt man dafür, daß die Leerlaufspannung des Schweißtransformators möglichst gering bleibt, so muß man in Kauf nehmen, daß der für die Bewegungen des Arbeitspunktes auf der Wirkleistungskennlinie zur Verfügung stehende Spielraum stark eingeengt wird. Dies ergibt sich daraus, daß der Arbeitspunkt und der höchste Punkt de; Wirkleistungskennlinie um so dichter beieinanderliegen, je niedriger die Leerlaufspannung ist. Bei Verringerung der Leerlaufspannung vergrößert sich also die Gefahr, daß der Abbrennvorgang durch einen Kurzschluß gestört wird. In der Praxis wird daher sicherheitshalber mit erhöhter Leerlaufspannung oder mit übermäßiger Wärmeeinbringung gearbeitet, wobei man eine Verringerung der Schweißnahtgüte in Kauf nimmt.One ensures that the open circuit voltage of the welding transformer remains as low as possible, one must accept that the Operating point on the active power characteristic curve is narrowed. This is because the working point and the highest point de; The lower the no-load voltage, the closer the active power characteristics are is. If the open circuit voltage is reduced, the risk that the burning process is disturbed by a short circuit. In practice, therefore To be on the safe side, with increased open circuit voltage or with excessive heat input worked, whereby one accepts a reduction in the weld seam quality.

Die bekannte Regelung der Annäherungsgeschwindigkeit der Werksteckteile ist geeignet, das Auftreten von Kurzschlüssen beim Abbrennen zu verhindern. Die Regelung der Annäherungsgeschwindigkeit erfolgt jedoch unter wesentlich stärkerem Trägheitseinfluß als die Regelung einer elektrischen Größe. Dies liegt einmal daran, daß mechanische Reibungen überwunden und Massen beschleunigt und abgebremst werden müssen. Außerdem erfordert eine solche Regelung der Annäherungs- oder Schlittengeschwindigkeit einen erheblichen konstruktiven Aufwand.The well-known regulation of the approach speed of the plug-in parts is suitable to prevent the occurrence of short circuits when burning. The regulation however, the approach speed takes place under a much stronger influence of inertia than the regulation of an electrical quantity. This is due to the fact that mechanical Frictions have to be overcome and masses have to be accelerated and decelerated. aside from that Such a regulation of the approach or carriage speed requires one considerable constructive effort.

Es ist Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß das Auftreten von Kurzschlüssen zuverlässit verhindert wird und dennoch bei geringem konstruktivem Aufwand eine praktisch trägneitsiose Regelung des Abbrennvorganges auch bei relativ niedriger Leerlaufspannung erreicht wird.It is the object of the invention to remedy this situation and to provide a method and to further develop an arrangement of the type specified at the beginning so that the Occurrence of short circuits is reliably prevented and yet at a low level constructive effort a practically inertial control of the burning process is achieved even at a relatively low open circuit voltage.

Gemäß dem neuen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man die Werkstückteile nach einer festen Weg/Zeitkurve einander nähert, und daß der Ist-Wert der Regelgröße mit wenigstens zwei verschiedenen voreinstellbaren Leistungspegelwerten verglichen und bei Erreichen kritischer Werte die elektrische Wirkleistung der Schweißmaschine selbsttätig geändert wird. Die Weg/Zeitkurve des Annäherungsvorganges läßt sich an allen Abbrennstumpfschweißmaschinen einstellen und festlegen, so daß kein Z'1-sätzlicher konstruktiver und steuerungsmäßiger Aufwand erforderlich ist. Auch der elektrische Regelkreis, der trägheitslos arbeitet, ist einfach und läßt sich ohne Schwierigkeit und ohne großen Aufwand bei Abbrennstumpfschweißmaschinen ohne weiteres einrichten, die zwei oder mehr als zwei Leistungsstufen besitzen.According to the new method, this object is achieved in that one the workpiece parts approaches one another according to a fixed path / time curve, and that the Actual value of the controlled variable with at least two different presettable power level values compared and, when critical values are reached, the active electrical power of the welding machine is changed automatically. The path / time curve of the approach process can be Set and fix on all flash butt welding machines so that no Z'1 additional constructive and control-related effort is required. Also the electric one Control loop, which works without inertia, is simple and can be set up without difficulty and without any great effort in flash butt welding machines set up that have two or more than two power levels.

Zur Ausführung des neuen Verfahrens wird von einer Anordnung für eine Abbrennstumpfschweißmaschine ausgegangen, die eine zum Zusammenführen der Werkstückteile mit variabler Geschwindigkeit dienende Vorrichtung, eine Einrichtung zur laufenden Messung der elektrischen Wirkleistung oder des Effektivwertes des Schweißstromes als Regelgröße sowie eine Einrichtung zur laufenden Abstimmung von Annäherungsgeschwindigkeit der Werkstückteile und der Regelgröße aufweist.To carry out the new method, an arrangement for a Flash butt welding machine assumed the one for joining the workpiece parts variable speed device, a device for running Measurement of the electrical active power or the rms value of the welding current as a control variable as well as a device for the ongoing coordination of the approach speed the workpiece parts and the controlled variable.

Eine solche Anordnung wird gemäß der Erfindung so weitergebildet, daß das Ausgangssignal der Meßeinrichtung in einem Leistungs-oder Stromvergleichskreis mit zwei unterschiedlichen, jeweils einstellbaren Grenzwerten oder Leistungspegeln vergleichbar ist, und daß eine Leistungsumschalteinrichtung der Abbrennstumpfschweißmaschine bei Ansprechen des Vergleichskreises durch diesen steuerbar ist. Durch die Vergleichseinrichtung ist ein Ignitronschütz mit wenigstens zwei unterschiedlichen Leistungsstufen umschaltbar. Dies kann über die allgemeine Maschinensteuerung erfolgen, und zwar so, daß weder Kurzschlüsse noch Strompausen beim Abbrennen auftreten. Als Regelgröße kann die elektrische Wirkleistung oder der Effektivwert des Schweißstromes verwendet werden. Von Bedeutung ist dabei, daß die elektrische Leistung nicht durch den Phasenanschnitt des Schweißstromes, sondern durch die Sekundärspannung des Schweißtransformators beeinflußt wird.Such an arrangement is developed according to the invention so that that the output signal of the measuring device in a power or current comparison circuit with two different, adjustable limit values or power levels is comparable, and that a power switching device of the flash butt welding machine can be controlled by this when the comparison circuit is triggered. By the comparison device is an Ignitron contactor with at least two different power levels switchable. This can be done via the general machine control system in such a way that neither Short circuits or power breaks occur when burning down. The active electrical power or the rms value of the welding current can be used. It is important that the electrical power does not pass through the phase control of the welding current, but through the secondary voltage of the welding transformer being affected.

Die Regelung der Wirkleistung läßt sich auch durch mehr als zwei Leistungsstufen oder auch durch eine kontinuierliche Einstellung der Leistung nach dem neuen Verfahren vornehmen.The regulation of the active power can also be done by more than two power levels or by continuously adjusting the output according to the new process make.

Das Verfahren und die Anordnung nach der Erfindung haben den weiteren Vorteil, daß mit diesen Maßnahmen die Häufigkeit der Umschaltungen der Leistungsstufen der Abbrennstumpfschweißmaschine registriert werden kann. Dadurch erhält man einmal eine Aussage über die Gefahr des Auftretens von Kurzschlüssen, zum anderen aber erhält man eine Aussage darüber, wie weit die Einstellwerte für die Zeitkurve der Annäherungsgeschwindigkeit von den optimalen Werten entfernt sind. Damit lassen sich die neuen Maßnahmen auch gleichzeitig als Kontrollinstrument und als Optimierungshilre verwenden. So ist es möglich, in Abhängigkeit von der registrierten Häufigkeit der Umschaltungen der Leistungsstufen die Voreinstellung der Weg/Zeitkurve bei zu großer Abweichung von den optimalen Werten nachzustellen.The method and the arrangement according to the invention have the further The advantage that with these measures the frequency of the switching of the power levels the flash butt welding machine can be registered. This gives you one time a statement about the risk of short circuits, but on the other hand you get a statement about how far the setting values for the time curve of the Approach speed are away from the optimal values. Leave with it The new measures are also a control instrument and an optimization aid at the same time use. So it is possible, depending on the registered frequency of the Switching of the power levels the presetting of the path / time curve if the curve is too large To adjust deviation from the optimal values.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is based on schematic drawings an exemplary embodiment explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 in einem Diagramm die Bewegung des Arbeitspunktes der Schweißmaschine in Abhängigkeit von Wirkleistung und Schweißstrom und Belastung, Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Anordnung zum Ausführen des neuen Verfahrens und Fig. 3 ein weiteres Diagramm ähnlich dem nach Fig. 1, anhand dessen das neue Verfahren näher erläutert wird.1 shows the movement of the operating point in a diagram of the welding machine as a function of active power and welding current and load, Fig. 2 shows a block diagram of an arrangement for carrying out the new method, and FIG. 3 shows another diagram similar to that of FIG. 1, on the basis of which the new method is explained in more detail.

In dem Diagramm nach Fig. 1 sind die allgemeinen und bekannten Verhältnisse bei einer Abbrennstumpfschweißmaschine dargestellt.In the diagram of Fig. 1 are the general and known relationships shown in a flash butt welding machine.

Auf der Abszisse ist der Schweißstrom I und auf der Ordinate die Wirkleistung P aufgetragen. Die Kurve 1 gibt die Wirkleistungskennlinie der Schweißmaschine wieder, während die Kurve 2 die Wirkleistungskennlinie des Belastungswiderstandes RB wiedergibt.The welding current I is on the abscissa and the active power is on the ordinate P applied. Curve 1 shows the active power characteristic of the welding machine, while curve 2 shows the active power characteristic of the load resistance RB.

Der Arbeitspunkt 3 der Maschine wird durch den Schnittpunkt der beiden Kennlinien wiedergegeben. Wie oben schon ausgeführt, hat der Arbeitspunkt 3 dann, wenn man die Annäherungsgeschwindigkeit zum Ende des Abbrennvorganges hin steigert, die Tendenz, auf der Wirkleistungskennlinie der Schweißmaschine zu dem maximalen Wert 5 hin zu wandern. Überschreitet der Arbeitspunkt 3 den höchsten Punkt 5, so kann der Abbrennvorgang durch einen Kurzschluß zwischen den Werkstückteilen erstickt werden. Solange der Arbeitspunkt 3 im Abstand von dem maximalen Wert 5 auf dem ansteigenden Ast der Wirkleistungskennlinie der Schweißmaschine gemäß dem Doppelpfeil 4 verbleibt, liegt ein stabiler Abbrennvorgang vor.The working point 3 of the machine is determined by the intersection of the two Characteristic curves reproduced. As already stated above, the operating point 3 then has if you increase the approach speed towards the end of the burning process, the tendency towards the maximum on the active power curve of the welding machine Value 5 to hike. If the working point 3 exceeds the highest point 5, then the burning process can be stifled by a short circuit between the workpiece parts will. As long as the operating point 3 is at a distance from the maximum value 5 on the rising Branch of the active power characteristic of the welding machine according to the double arrow 4 remains, there is a stable burning process.

Wie oben ausgeführt, hat eine an sich gewünschte Verringerung der Leerlaufspannung die Folge, daß der Punkt 3 näher an den Punkt 5 heranrückt, so daß der Spielraum für einen stabilen Abbrennvorgang wesentlich verringert wird.As stated above, has a desired reduction in Open circuit voltage means that point 3 is closer to point 5 approaches, so that the margin for a stable burning process is significantly reduced.

Hier setzt die Erfindung ein, welche die aufgezeigten Schwierigkeiten auf sehr einfache Weise überwindet. Eine Voraussetzung für/diFrindung besteht dabei darin, die Vorrichtung, durch die die Annäherungsgeschwindigkeit der Werkstückteile bestimmt wird, z.B.This is where the invention comes in, which addresses the difficulties identified overcomes in a very simple way. There is a prerequisite for / diFrinding therein, the device through which the approach speed of the workpiece parts is determined, e.g.

eine Schlittenvorschubeinrichtung, so zu steuern, daß die Annäherungsbewegung nach einer vorgegebenen Weg/Zeitkurve erfolgt, bei der berücksichtigt ist, daß die Werkstückteile am Ende des Abbrennvorganges mit zunehmender Geschwindigkeit einander angenähert werden.a carriage feed device to control the approach movement takes place according to a predetermined path / time curve, which takes into account that the Workpiece parts at the end of the burn-off process with increasing speed against each other be approximated.

Unter dieser Voraussetzung erfolgt die Regelung der Leistung der Maschine nach dem in Fig. 2 gezeigten Blockdiagramm. In diesem ist mit 10 die Abbrennstumpfschweißmaschine wiedergegeben, der ein Meßwertaufnehmer 11 und eine Meßanordnung 12 für die elekt trische Wirkleistung bzw. für den Effektivwert des Schweißstromes zugeordnet sind. Die Meßeinrichtung 12 erzeugt ein dem Ist-Wert der elektrischen Wirkleistung oder des Effektivwertes des Schweißstromes proportionales Ausgangssignal, das über die Leitung 13 als Ist-Wert einem Vergleichskreis 14 als Eingangsgröße zugeführt wird. Dem Vergleichskreis 14 werden als weitere Eingangsgrößen zwei einstellbare Leistungspegel PI bzw. PII für die elektrische Wirkleistung bzw. für den Effektivwert des Schweißstromes II bzw. III über die Eingänge 15 und 16 zugeführt.The machine's output is regulated under this condition according to the block diagram shown in FIG. In this is the flash butt welding machine at 10 reproduced, which has a transducer 11 and a measuring arrangement 12 for the elect tric active power or for the rms value of the welding current. The measuring device 12 generates an actual value of the active electrical power or output signal proportional to the rms value of the welding current, which is generated via the Line 13 is fed as an actual value to a comparison circuit 14 as an input variable. The comparison circuit 14 is provided with two adjustable power levels as additional input variables PI or PII for the electrical active power or for the rms value of the welding current II and III are supplied via inputs 15 and 16.

Der Ist-Wert wird mit diesen beiden Leistungspegeln verglichen.The actual value is compared with these two power levels.

Wenn bei diesem Vergleich die vorgegebenen Grenzwerte überschritten werden, löst die Vergleichseinrichtung 14 einen Umsteuerimpuls aus, der über die Maschinensteuerung 18 einer die Leistung der Abbrennstumpfschweißmaschine 10 ändernden Einrichtung 20 zugeführt wird. Bei der die Leistung ändernden Einrichtung 20 kann es sich z.B. um ein Ignitronschütz mit zwei oder mehr als zwei Leistungsstufen handeln. Die Einrichtung 20 kann aber auch so ausgebildet sein, daß sie eine stufenlose änderung der Leistung der Abbrennstumpfschweißmaschine 10 gestattet. Im dargestellten Beispiel erfolgt also die Regelung so, daß weder Kurzschlüsse noch Strompausen beim Abbrennvorgang auftreten. Dabei wird die elektrische Leistung nicht durch den Phasenanschnitt des Schweißstromes, sondern durch die Sekundärspannung des Schwei. S-transformators beeinflußt.If the specified limit values are exceeded during this comparison are, the comparison device 14 triggers a reversing pulse, which via the Machine control 18 for changing the performance of the flash butt welding machine 10 Device 20 is supplied. In the case of the device 20 which changes the performance For example, it is an Ignitron contactor with two or more than two power levels. The device 20 can, however, also be designed in such a way that it allows a continuous change the performance of the flash butt welding machine 10 is allowed. In the example shown So the regulation takes place in such a way that neither short circuits nor power breaks during the burning process appear. The electrical power is not affected by the phase control of the Welding current, but rather through the secondary voltage of the welding. S-transformer influenced.

Der Ablauf der neuen Regelung wird anhand des Diagrammes nach Fig. 3 nachfolgend erläutert. Dabei wird angenommen, daß es sich bei der Einrichtung 20 um ein Ignitronschütz zur Umschaltung zwischen zwei verschiedenen Leistungsstufen handelt.The sequence of the new regulation is illustrated by the diagram according to Fig. 3 explained below. It is assumed that this is the establishment 20 to an Ignitron contactor for switching between two different power levels acts.

Ausgegangen wird von einer Lage des Arbeitspunktes 3 auf dem ansteigenden Ast der Wirkleistungskennlinie 22, die der Leistungsstufe II entspricht. Wenn während des Abbrennvorganges die Annäherungsgeschwindigkeit der Werkstückteile beschleunigt wird, steigt die Wirkleistung an, so daß der Arbeitspunkt 3 in Richtung auf den Punkt 25 auf dem ansteigenden Ast nach oben wandert. Bei Erreichen des Punktes 25 besteht die Gefahr, daß zwischen den Werkstückteilen ein Kurzschluß auftritt.It is assumed that the operating point 3 is on the rising Branch of the active power characteristic curve 22, which corresponds to power level II. If during the burning process accelerates the approach speed of the workpiece parts is, the active power increases, so that the operating point 3 in the direction of the Point 25 on the rising branch wanders above. Upon reaching of point 25 there is a risk of a short circuit between the workpiece parts occurs.

Die Lage des Punktes 25 ist durch die Voreinstellung des Leistungspegels Pl vorherbestimmbar. Wenn also der Ist-Wert der elektrischen Wirkleistung den vorgegebenen Vergleichspegel PI erreicht, löst die Vergleichseinrichtung 14, die als einstellbarer Trigger ausgebildet sein kann,eine Umschaltung auf die Leistungstufe I aus. Damit erfolgt eine sofortige Bereitstellung einer höheren Wirkleistung, d.h. der Arbeitspunkt wandert vom Punkt 25 auf den Punkt 26 der Wirkleistungskennlinie 21 der Leistungsstufe I. Unter Freibrennen des Schweißspaltes wandert der Arbeitspunkt auf dem absteigenden Ast der Kennlinie 21 nach unten, d.h. in Richtung auf den Punkt 27. Bei Erreichen des Punktes 27 besteht die Gefahr, daß Strompausen auftreten und der Abbrennvorgang beeinträchtigt wird. Der Punkt 27 ist durch den voreinstellbaren Leistungspegel PII frei wählbar.The location of point 25 is due to the presetting of the power level Pl predictable. So if the actual value of the electrical active power exceeds the specified When the comparison level PI is reached, the comparison device 14 triggers the adjustable Trigger can be configured to switch to power level I. In order to there is an immediate provision of a higher active power, i.e. the operating point moves from point 25 to point 26 of the active power characteristic curve 21 of the power stage I. While the welding gap is burned free, the working point moves on the descending one Branch of characteristic curve 21 downwards, i.e. towards point 27. When reached of point 27 there is a risk that there will be interruptions in the current and the burning process is affected. Point 27 is through the presettable power level PII freely selectable.

Sobald der Punkt 27 erreicht wird, wird über den Vergleichskreis 14 die Leistungseinstelleinrichtung 20 auf die Leistungsstufe II zurückgeschaltet. Dadurch wird die zur VerfUgung stehende Wirkleistung sofort verringert, so daß der Arbeitspunkt auf der Grenzwirkleistungskennlinie 23b des Belastungswiderstandes RB nach unten in Richtung auf den Arbeitspunkt 28 wandert und sich von dort aus entlang dem ansteigenden Ast der Wirkleistungskennlinie 22 in Richtung auf den ursprünglichen Ausgangspunkt 3 bewegt. Auf diese Weise erfolgt schließlich ein Einpendeln auf eine stabile Arbeitspunktlage.As soon as point 27 is reached, comparison circle 14 the power setting device 20 switched back to the power level II. As a result, the available active power is immediately reduced, so that the Working point on the limit active power characteristic 23b of the load resistance RB migrates downwards in the direction of the working point 28 and from there along the rising branch of the active power characteristic curve 22 in the direction of the original Starting point 3 moves. In this way, there is finally a leveling off on one stable working point position.

Die Regelung läßt sich durch eine größere Anzahl von Leistungsstufen oder durch eine kontinuierliche Einstellung der Leistung in Abhängigkeit von der Spannung gegenüber der beschriebenen Ausführungsform noch verfeinern.The regulation can be achieved through a larger number of power levels or by continuously adjusting the power as a function of the Refine tension compared to the embodiment described.

Der Vergleichseinrichtung 14 oder der Leistungseinstelleinrichtang 20 kann eine zeitabhängige Registriereinrichtung zugeordnet sein, über welche die Häufigkeit der Umschaltungen fetgehalten werden kann. Damit erhält man zugleich ein Kontrollinstrument und eine Optimierungshilfe, aufgrund derer bei zu großen Abweichungen von den gewünschten Werten die Voreinstellung der Weg/Zeitkurve für die Annäherungsgeschwindigkeit verändert werden kann. Dies kann auch automatisch erfolgen.The comparison device 14 or the power setting device 20 can be assigned a time-dependent registration device via which the Frequency of switching can be kept in fat. With that you get at the same time a control instrument and an optimization aid, due to which in case of too large Deviations from the desired values the presetting of the path / time curve for the approach speed can be changed. This can also be done automatically take place.

LeerseiteBlank page

Claims

3 claims a method for stabilizing the burning process when welding workpiece parts together using flash butt welding, in which the workpiece parts are brought closer to one another at a variable speed and to control the burn-off process, the active electrical power or the rms value of the welding current of the welding machine is used as a controlled variable, since it is noted that the workpiece parts can be moved according to a fixed path / time curve approaches each other, and that the actual value of the controlled variable with at least two different, adjustable power level values are compared and when critical values are reached the electrical active power of the welding machine changes automatically.

2. The method according to claim 1 for use in welding machines with at least two switchable power levels, d u r c h e k e n n z e i c It does not mean that the performance levels are dependent on the achievement of the critical values changes.

3. Arrangement for carrying out the method according to claim 1 or 2 at a flash butt welding machine with one for bringing together the workpiece parts variable speed device, a device for running Measurement of the electrical effective power or the effective value of the welding current as a controlled variable and a facility for running poll of the approach speed and the controlled variable, that is to say h n e t that the device for bringing together the workpiece parts on a predeterminable Distance / time diagram is permanently adjustable that the output signal of the measuring device (11,12) in a power or current comparison circuit (14) with two different, each adjustable limit values (15, 16) is comparable, and that a power switching device (18,20) of the flash butt welding machine (10) when the comparison circuit responds can be controlled by this.

4. Arrangement according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that by the comparison device (14) an Ignitron contactor (20) with at least two different power levels can be switched.

5. Arrangement according to claim 3 or 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that an adjustable trigger circuit (14) is provided as a comparison device is.

6. Arrangement according to claim 3 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the comparison device (14) is used to preset the path / time diagram the device for bringing together the workpiece parts can be changed.